JPH0344504B2 - - Google Patents
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- JPH0344504B2 JPH0344504B2 JP59030174A JP3017484A JPH0344504B2 JP H0344504 B2 JPH0344504 B2 JP H0344504B2 JP 59030174 A JP59030174 A JP 59030174A JP 3017484 A JP3017484 A JP 3017484A JP H0344504 B2 JPH0344504 B2 JP H0344504B2
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜発明の技術分野＞
本発明は電力変換装置に係わり、特に電源投入
時の過電流を制限する制限回路の保護に関する。
時の過電流を制限する制限回路の保護に関する。
＜発明の技術的背景とその問題点＞
パワートランジスタやゲートターンオフサイリ
スタ等の自己消弧能力のある素子技術とパワーエ
レクトロニツクス技術の進歩に伴ない、電動機制
御技術も直流電動機制御ではチヨツパ制御、交流
電動機制御では可変電圧・可変周波数インバータ
制御により著しく進歩している。この可変電圧・
可変周波数インバータ制御には、通常電圧形イン
バータ装置が使用され、ダイオード、サイリスタ
あるいはトランジスタで構成されたコンバータの
出力である直流電圧を、直流母線に接続された平
滑コンデンサにより平滑した後インバータにより
可変電圧、可変周波数制御している。このように
チヨツパー制御装置あるいは電圧形インバータを
使用する場合は、直流回路にコンデンサを負荷と
して接続している事になるので、電源投入時過大
な突入電流が流れる。通常この突入電流を防ぐ
為、電源投入時に電流制限用の抵抗を回路に挿入
し、コンデンサの充電時定数に対し十分時間的に
余裕を取つた上で、この制限抵抗を短絡する方法
を取つている。ところでこの制限抵抗は、直流回
路のコンバータの出力側とコンデンサの間に入れ
て突入電流を防ぐ方法と、既に特願昭58−189311
号で提案し第１図及び第２図に示した、制限抵抗
や接触器の容量を極力低くする為にこの電流制限
回路を交流側に入れる方法とがある。第１図は、
電圧形インバータを使用した電力変換装置の回路
構成を示すものである。図中１は三相交流電源、
２は各相に設けられた制限抵抗、３は電源投入指
令で動作する補助電磁接触器の主接触部、４は電
源確立後投入され上記制限抵抗を短絡する主電磁
接触器の主接触部、５は各相に設けられ事故電流
をしや断する速断ヒユーズ、６はダイオードによ
る三相整流器（コンバータ）、７は直流電圧平滑
用のコンデンサ、８は可変電圧可変周波数制御イ
ンバータであり、９はこのインバータ装置にて駆
動される誘導電動機である。一方第２図は電源投
入時の突入電流制限回路の実施例である。図中Ｐ
−Ｎは操作回路の制御電源、１０は電源投入指令
信号で動作する図示しない継電器の常開接点、１
１はこの指令に対し前記制限抵抗をかえして電源
を接続する補助電磁接触器の主接触部３を操作す
るコイル、又、１１ａはこの補助電磁接触器の投
入確認用の補助接点（常開接点）である。１２は
１１の動作と同時にカウントを開始するタイマー
であり、１２ａはタイマーの設定時間が経過する
と動作するタイマーの接点である。１３はタイマ
ーが動作した後投入される前記制限抵抗短絡用の
主電磁接触器の主接触部４のコイルである。今、
電源投入指令である１０が動作すると、補助電磁
接触器コイル１１が励磁しその主接触部３が閉
じ、電源は制限抵抗をかえしてコンバータに接続
され、コンデンサ７はこの制限抵抗とにより決定
される時定数によりゆつくり充電され突入電流が
押えられる。一方タイマー１２の時間設定は、コ
ンデンサー７の充電がほぼ完了する時間をあらか
じめ設定しておき、タイマー１２が設定時間をカ
ウントしたら、制限抵抗短絡用の主電磁接触器コ
イル１３を励磁してその主接触部４を投入し、抵
抗２を短絡して電圧形インバータ８の直流電源の
確立が行なわれる。ところで電源投入時（補助電
磁接触器１１動作時）に、誤つてトランジスタに
動作信号が出力されて直流短絡が生じたりあるい
はコンバータ側素子の破壊により交流短絡が生じ
ると、電源側には制限抵抗が入つている為に、こ
の制限抵抗をかえして短絡電流が流れる。この短
絡電流は電流が制限されている為に速断ヒユーズ
により回路をシヤ断するにはいたらず、この間、
制限抵抗２は全ての電力を消費する事になる。と
ころで通常この制限抵抗や電源投入用電磁接触器
は、タイマーの動作時間つまりコンデンサーの充
電時定数により容量を定めており、上記のような
短絡状態になると、抵抗を損傷し最悪の場合に
は、接触器の損傷、電線の焼損から制御盤の焼
損、最悪の場合火災が発生する場合もある。一
方、あらかじめ抵抗器容量や電磁接触器容量を大
きくするのは、スペースや価格、電磁接触器の投
入音をシヤ音することが必要になること、あるい
は考えうる頻度から言つても良い手段とは思われ
ない。
スタ等の自己消弧能力のある素子技術とパワーエ
レクトロニツクス技術の進歩に伴ない、電動機制
御技術も直流電動機制御ではチヨツパ制御、交流
電動機制御では可変電圧・可変周波数インバータ
制御により著しく進歩している。この可変電圧・
可変周波数インバータ制御には、通常電圧形イン
バータ装置が使用され、ダイオード、サイリスタ
あるいはトランジスタで構成されたコンバータの
出力である直流電圧を、直流母線に接続された平
滑コンデンサにより平滑した後インバータにより
可変電圧、可変周波数制御している。このように
チヨツパー制御装置あるいは電圧形インバータを
使用する場合は、直流回路にコンデンサを負荷と
して接続している事になるので、電源投入時過大
な突入電流が流れる。通常この突入電流を防ぐ
為、電源投入時に電流制限用の抵抗を回路に挿入
し、コンデンサの充電時定数に対し十分時間的に
余裕を取つた上で、この制限抵抗を短絡する方法
を取つている。ところでこの制限抵抗は、直流回
路のコンバータの出力側とコンデンサの間に入れ
て突入電流を防ぐ方法と、既に特願昭58−189311
号で提案し第１図及び第２図に示した、制限抵抗
や接触器の容量を極力低くする為にこの電流制限
回路を交流側に入れる方法とがある。第１図は、
電圧形インバータを使用した電力変換装置の回路
構成を示すものである。図中１は三相交流電源、
２は各相に設けられた制限抵抗、３は電源投入指
令で動作する補助電磁接触器の主接触部、４は電
源確立後投入され上記制限抵抗を短絡する主電磁
接触器の主接触部、５は各相に設けられ事故電流
をしや断する速断ヒユーズ、６はダイオードによ
る三相整流器（コンバータ）、７は直流電圧平滑
用のコンデンサ、８は可変電圧可変周波数制御イ
ンバータであり、９はこのインバータ装置にて駆
動される誘導電動機である。一方第２図は電源投
入時の突入電流制限回路の実施例である。図中Ｐ
−Ｎは操作回路の制御電源、１０は電源投入指令
信号で動作する図示しない継電器の常開接点、１
１はこの指令に対し前記制限抵抗をかえして電源
を接続する補助電磁接触器の主接触部３を操作す
るコイル、又、１１ａはこの補助電磁接触器の投
入確認用の補助接点（常開接点）である。１２は
１１の動作と同時にカウントを開始するタイマー
であり、１２ａはタイマーの設定時間が経過する
と動作するタイマーの接点である。１３はタイマ
ーが動作した後投入される前記制限抵抗短絡用の
主電磁接触器の主接触部４のコイルである。今、
電源投入指令である１０が動作すると、補助電磁
接触器コイル１１が励磁しその主接触部３が閉
じ、電源は制限抵抗をかえしてコンバータに接続
され、コンデンサ７はこの制限抵抗とにより決定
される時定数によりゆつくり充電され突入電流が
押えられる。一方タイマー１２の時間設定は、コ
ンデンサー７の充電がほぼ完了する時間をあらか
じめ設定しておき、タイマー１２が設定時間をカ
ウントしたら、制限抵抗短絡用の主電磁接触器コ
イル１３を励磁してその主接触部４を投入し、抵
抗２を短絡して電圧形インバータ８の直流電源の
確立が行なわれる。ところで電源投入時（補助電
磁接触器１１動作時）に、誤つてトランジスタに
動作信号が出力されて直流短絡が生じたりあるい
はコンバータ側素子の破壊により交流短絡が生じ
ると、電源側には制限抵抗が入つている為に、こ
の制限抵抗をかえして短絡電流が流れる。この短
絡電流は電流が制限されている為に速断ヒユーズ
により回路をシヤ断するにはいたらず、この間、
制限抵抗２は全ての電力を消費する事になる。と
ころで通常この制限抵抗や電源投入用電磁接触器
は、タイマーの動作時間つまりコンデンサーの充
電時定数により容量を定めており、上記のような
短絡状態になると、抵抗を損傷し最悪の場合に
は、接触器の損傷、電線の焼損から制御盤の焼
損、最悪の場合火災が発生する場合もある。一
方、あらかじめ抵抗器容量や電磁接触器容量を大
きくするのは、スペースや価格、電磁接触器の投
入音をシヤ音することが必要になること、あるい
は考えうる頻度から言つても良い手段とは思われ
ない。
＜発明の目的＞
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、コン
バータの直流出力側にコンデンサを有する電力変
換装置で電源投入時のコンデンサへの突入電流の
制限をコンバータの交流入力側で行ない、事故時
の短絡電流に対し保護する機能を有する電力変換
装置を提供する。
バータの直流出力側にコンデンサを有する電力変
換装置で電源投入時のコンデンサへの突入電流の
制限をコンバータの交流入力側で行ない、事故時
の短絡電流に対し保護する機能を有する電力変換
装置を提供する。
＜発明の概要＞
本発明は、コンバータの入力側または出力側に
電圧検出器を設け、コンデンサの充電電圧を検出
するとともに電源投入と同時に動作するタイマー
を設け、タイマーの動作時間が経過しても、電圧
検出器が動作しない場合には即座に電源をシヤ断
する保護機能を備えたものである。
電圧検出器を設け、コンデンサの充電電圧を検出
するとともに電源投入と同時に動作するタイマー
を設け、タイマーの動作時間が経過しても、電圧
検出器が動作しない場合には即座に電源をシヤ断
する保護機能を備えたものである。
＜発明の実施例＞
以下本発明の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。第３図及び第４図は本発明の一実施
例を示した図で、第１図及び第２図と同一部分に
は同じ符号を付けて説明を詳細する。第３図で、
１４は電圧検出器であり、電源が投入され、コン
デンサへの充電が確立すると動作するように設定
されている。一方、第４図で１４ａ及び１４ｂは
それぞれ前記電圧検出器１４の常開接点及び常閉
接点である。又１２ｂは１２ａと同じタイマーの
常開接点である。１５は上記電圧検出器１４の不
動作信号とタイマー１２の動作信号の条件により
制御される継電器であり、１５ａはこの継電器１
５の常開接点で、動作後は自己保持回路を構成す
る。今、電源投入指令が起こり図示しない継電器
の常開接点１０が接触し、補助電磁接触器１１が
投入されると、回路が正常な場合にはコンデンサ
７の電圧Vcは次式(1)の関係により上昇する。
ら説明する。第３図及び第４図は本発明の一実施
例を示した図で、第１図及び第２図と同一部分に
は同じ符号を付けて説明を詳細する。第３図で、
１４は電圧検出器であり、電源が投入され、コン
デンサへの充電が確立すると動作するように設定
されている。一方、第４図で１４ａ及び１４ｂは
それぞれ前記電圧検出器１４の常開接点及び常閉
接点である。又１２ｂは１２ａと同じタイマーの
常開接点である。１５は上記電圧検出器１４の不
動作信号とタイマー１２の動作信号の条件により
制御される継電器であり、１５ａはこの継電器１
５の常開接点で、動作後は自己保持回路を構成す
る。今、電源投入指令が起こり図示しない継電器
の常開接点１０が接触し、補助電磁接触器１１が
投入されると、回路が正常な場合にはコンデンサ
７の電圧Vcは次式(1)の関係により上昇する。
Ｖ：整流器出力電圧
Ｒ：R1＋R2
従つてコンデンサーへの充電時間をｔ＝4CRと
考えれば、コンデンサーの充電電圧Vcは、出力
電圧Ｖの約98％まで充電される。従つて仮に電圧
検出器１４の動作する設定電圧をこの値98％に設
定し、上述のタイマー１２の動作時間ＴをＴ＞
4CRとなるように設定すれば、タイマーがタイム
アツプする以前に電圧検出器１４が動作するの
で、制限抵抗投入用補助電磁接触器１１をシヤ断
する継電器１５は動作せず、タイマー１２のタイ
ムアツプを見て制限抵抗短絡用の主電磁接触器１
３が動作しインバータ直流電圧の確立が終了す
る。一方、コンバータ６側のダイオードスタツク
がこわれ、交流短絡が発生した場合を考える。こ
の時制限抵抗２には第３図中点線で示した短絡電
流が流れる。交流短絡が発生すると、コンデンサ
ー７の充電電流は流れないのでコンデンサ電圧は
上昇せず、電圧検出器１４は動作しない。この為
所定時間（Ｔ＞4CR）経過すると、タイマーが動
作しＰ−12b−14b−15−Ｎと回路が構成されて
継電器１５が動作し、制限抵抗投入用補助電磁接
触器１１をオフして短絡電流をシヤ断する。一方
継電器１５は自己保持接点１５ａによつて自己保
持される。この為補助電磁接触器１１がオフして
タイマーが切れても再度補助電磁接触器１１が投
入される事はない。以下直流短絡現象の場合にも
動作は同様である。
考えれば、コンデンサーの充電電圧Vcは、出力
電圧Ｖの約98％まで充電される。従つて仮に電圧
検出器１４の動作する設定電圧をこの値98％に設
定し、上述のタイマー１２の動作時間ＴをＴ＞
4CRとなるように設定すれば、タイマーがタイム
アツプする以前に電圧検出器１４が動作するの
で、制限抵抗投入用補助電磁接触器１１をシヤ断
する継電器１５は動作せず、タイマー１２のタイ
ムアツプを見て制限抵抗短絡用の主電磁接触器１
３が動作しインバータ直流電圧の確立が終了す
る。一方、コンバータ６側のダイオードスタツク
がこわれ、交流短絡が発生した場合を考える。こ
の時制限抵抗２には第３図中点線で示した短絡電
流が流れる。交流短絡が発生すると、コンデンサ
ー７の充電電流は流れないのでコンデンサ電圧は
上昇せず、電圧検出器１４は動作しない。この為
所定時間（Ｔ＞4CR）経過すると、タイマーが動
作しＰ−12b−14b−15−Ｎと回路が構成されて
継電器１５が動作し、制限抵抗投入用補助電磁接
触器１１をオフして短絡電流をシヤ断する。一方
継電器１５は自己保持接点１５ａによつて自己保
持される。この為補助電磁接触器１１がオフして
タイマーが切れても再度補助電磁接触器１１が投
入される事はない。以下直流短絡現象の場合にも
動作は同様である。
上記実施例では電圧検出はコンバータ６の直流
出力電圧により検出したがコンバータ６の交流入
力電圧により検出してもよい。第５図はこの状態
を示した図で、１６が交流電圧検出器であり、動
作は上記説明と同じである。
出力電圧により検出したがコンバータ６の交流入
力電圧により検出してもよい。第５図はこの状態
を示した図で、１６が交流電圧検出器であり、動
作は上記説明と同じである。
尚第１図及び第３図でコンバータ６を整流回路
で示したが逆変換可能なコンバータでも同じ作用
効果である。
で示したが逆変換可能なコンバータでも同じ作用
効果である。
＜発明の効果＞
以下説明した通り本発明によれば、コンバータ
の直流出力側にコンデンサを有する電力変換装置
で、電源投入時のコンデンサへの突入電流の制限
をコンバータの交流入力側に抵抗を接続すること
で行ない、この抵抗の値とコンデンサの容量値で
定まる所定の時間を経過してもコンバータの入力
側または出力側の電圧が立ち上がらない場合は回
路をしや断するので事故時の短絡電流に対する保
護ができる。また、突入電流制限抵抗の容量や、
接触器、電線サイズを増す事なく、抵抗とコンデ
ンサの時定数で決まる充電時間に対し、短絡容量
を決めこの間耐えられるように設計すれば、不慮
の故障からも安全に機器を守る事が可能となる。
の直流出力側にコンデンサを有する電力変換装置
で、電源投入時のコンデンサへの突入電流の制限
をコンバータの交流入力側に抵抗を接続すること
で行ない、この抵抗の値とコンデンサの容量値で
定まる所定の時間を経過してもコンバータの入力
側または出力側の電圧が立ち上がらない場合は回
路をしや断するので事故時の短絡電流に対する保
護ができる。また、突入電流制限抵抗の容量や、
接触器、電線サイズを増す事なく、抵抗とコンデ
ンサの時定数で決まる充電時間に対し、短絡容量
を決めこの間耐えられるように設計すれば、不慮
の故障からも安全に機器を守る事が可能となる。
第１図及び第２図は本発明の技術的背景を説明
するための図、第３図及び第４図は本発明の一実
施例を示した図、第５図は本発明の他の実施例を
示した図である。 ２…制限抵抗器、３，１１…補助電磁接触器、
４，１３…主電磁接触器、６…コンバータ、７…
コンデンサ、８…インバータ、１２…タイマー、
１４，１６…電圧検出器、１５…継電器。
するための図、第３図及び第４図は本発明の一実
施例を示した図、第５図は本発明の他の実施例を
示した図である。 ２…制限抵抗器、３，１１…補助電磁接触器、
４，１３…主電磁接触器、６…コンバータ、７…
コンデンサ、８…インバータ、１２…タイマー、
１４，１６…電圧検出器、１５…継電器。
Claims (1)
- １ コンバータの直流側にコンデンサを有する電
力変換装置において、コンバータの直流側の電圧
が所定の値以上に達した時動作する電圧検出器
と、交流電源と前記コンバータとの間に抵抗器を
介して接続した補助電磁接触器と、この補助電磁
接触器が投入されてから所定時間後に動作する限
時継電器と、この限時継電器の動作出力と前記電
圧検出器の不動作出力との論理積により動作して
自己保持し前記補助電磁接触器の投入を解除する
継電器と、前記電圧検出器及び限時継電器の動作
出力の論理積により投入し前記抵抗器と補助電磁
接触器に対し並列に接続した主接触器とを備えた
電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030174A JPS60176467A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030174A JPS60176467A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60176467A JPS60176467A (ja) | 1985-09-10 |
| JPH0344504B2 true JPH0344504B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=12296384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59030174A Granted JPS60176467A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60176467A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62126870A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換回路の保護回路 |
| KR102303311B1 (ko) * | 2019-02-25 | 2021-09-16 | 엘에스일렉트릭(주) | 고압 인버터 장치의 전력셀 회로 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4993828A (ja) * | 1973-01-10 | 1974-09-06 | ||
| JPS58212369A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-10 | Matsushita Electric Works Ltd | コンバ−タ回路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55134733U (ja) * | 1979-03-19 | 1980-09-25 |
-
1984
- 1984-02-22 JP JP59030174A patent/JPS60176467A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4993828A (ja) * | 1973-01-10 | 1974-09-06 | ||
| JPS58212369A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-10 | Matsushita Electric Works Ltd | コンバ−タ回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60176467A (ja) | 1985-09-10 |
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